注册化工工程师考试

大家好，欢迎您来到环球网校，我是吴保华，我主要为您讲解注册化工工程师基础考试下场的专业考试的内容，在开始讲解之前，首先对注册化工工程师的考试做一个简要介绍。

注册化工工程师考试简介

一、注册化工工程师考试报名条件

注册化工工程师考试分为基础考试和专业考试。参加基础考试合格并按规定完成职业实践年限者，方能报名参加专业考试。

凡中华人民共和国公民，遵守国家法律、法规，恪守职业道德，并具备相应专业教育和职业实践条件者，只要符合下列条件，均可报考注册化工工程师：

1、具备以下条件之一者，可申请参加基础考试： （1）取得本专业或相近专业大学本科及以上学历或学位。

（2）取得本专业或相近专业大学专科学历，累计从事相应专业设计工作满1年。 （3）取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位，累计从事相应专业设计工作满1年。 2、基础考试合格，并具备以下条件之一者，可申请参加专业考试：

（1）取得本专业博士学位后，累计从事相应专业设计工作满2年；或取得相近专业博士学位后，累计从事相应专业设计工作满3年。

（2）取得本专业硕士学位后，累计从事相应专业设计工作满3年；或取得相近专业硕士学位后，累计从事相应专业设计工作满4年。

（3）取得含本专业在内的双学士学位或本专业研究生班毕业后，累计从事相应专业设计工作满4年；或取得含相近专业在内双学士学位或研究生班毕业后，累计从事相应专业设计工作满5年。

（4）取得通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后，累计从事相应专业设计工作满4年；或取得未通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后，累计从事相应专业设计工作满5年；或取得相近专业大学本科学历或学位后，累计从事相应专业设计工作满6年。

（5）取得本专业大学专科学历后，累计从事相应专业设计工作满6年；或取得相近专业大学专科学历后，累计从事相应专业设计工作满7年。

（6）取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位后，累计从事相应专业设计工作满8年。 二、注册化工工程师考试专业 注册化工工程师新旧专业对照表

三、注册化工工程师基础考试内容

基础考试分上下午两场，上午是公共基础知识考试，共120道单项选择题，每题1分，共120分。下午为专业基础知识，共60道单项选择题，每题2分，共120分。

上午公共基础知识考试的内容和分值比例如下（仅供参考）， 1．数学（考题比例 20% ) 2．热力学（考题比例 6% ） 4. 普通物理（考题比例8%） 3．普通化学 （考题比例 12% ） 4. 工程力学 （考题比例 14% ） 5. 电工学 （考题比例 10% ） 6．流体力学（考题比例 8%）

7. 计算机与数值方法 （考题比例 10% ） 8．工程经济概念 （考题比例 6% ） 9. 职业道德 （考题比例 6% ） 下午的专业基础知识考试内容及分值分布

物理化学部分

物理化学是由化学现象与物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科，是一门研究物质性质及物质变化规律的基础理论课程，对于化工而言，物理化学是非常重要的理论基础。物理化学的基本内容分化学热力学、化学动力学、界面现象与胶体分散系统、统计热力学及量子力学等五部分。前三部分是注册化工工程师执业资格考试的考试范围。

主要参考书籍：天津大学物理化学教研室编，王正烈、周亚平修订的《物理化学》；注册化工工程师执业资格考试基础考试（下）复习教程与模拟试题。

本节主要讲述气体的PVT性质和热力学第一定律。要求掌握理想气体及其混合物的pVT关系及计算、压缩因子Z的定义、饱和蒸气压及临界状态、对应状态原理；理解范德华状态方程；掌握热力学第一定律，pVT变化、相变化、化学反应等过程的热和功的计算方法以及相关的基本概念（标准态、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓以及可逆过程）；懂得节流膨胀及其特点。

一 气体的P、V、T性质

宏观的物质可气、液、固三种不同聚集状态。气体与液体可称之为流体。由于液、固体相对气体而言，压缩性甚小，所以在物理化学计算中，液、固体的体积随温度、压力的变化常被忽略；主要研究气体的pVT性质及液体的一些重要性质。

1.1 理想气体（及其混合物）的pVT关系 理想气体状态方程：pV= nRT或pVm= RT。

理想气体的定义：在任何温度及压力下均服从理想气体状态方程的气体称为理想气体。 理想气体的特征：分子本身不具有体积和分子之间无相互作用力。

有pV= nRT可以得到PM=ρRT，所以理想气体状态方程不仅可以计算P、V、T、N，还可以计算密度ρ、摩尔质量M。

真实气体不可能在任何温度及压力下均符合上述方程，而且由方程可知，只要p、V、n、T四个量中的三个量相等，则第四个量就一定相等，与气体的种类以及是否为单一气体还是多种气体混合物都无关。所以，在任何温度、压力下均遵循上述方程的气体只能是一种与真实气体不同的理想状态的气体。

1.2 理想气体混合物的规律

1、分压力定义以及与总压关系

当由若干种气体组成一气体混合物时，混合气体的压力（即总压力）应是构成该混合物各组分（各种气体）对该压力所做贡献之和。为了表达每种组分对总压力贡献的大小，引进了分压力的概念，定义如下：

PB=yBP或p=∑pB

上两式可适用于理想气体及真实气体。 2、道尔顿分压定律

理想气体混合物中某组分B的分压力PB相当于该组分B单独存在而且其温度、体积与混合气体温度、体积相同时的压力。其表达式如下：

PB=nBRT/V（只适用于理想气体） 3、阿马格分体积定律

混合气体中组分B的分体积VB相当于该组分B单独存在而且其温度、压力与混合气体的温度、压力相同时所占有的体积。”其表达式为：

VB

nBRTP

或 VB

V

B

B

（只适用于理想气体）

由道尔顿定律及阿马格定律还可归纳出：

yB

PB

p



VB

例1 在300 K下，某氧气钢瓶中02(g)的压力为537.3 kPa。在恒温下，若提用在101.325 kPa下体积为160dm3的02(g)后，钢瓶内氧气的压力降为132.0 kPa。求钢瓶的体积V。设02(g)为理想气体。

解：因钢瓶中02减少的物质的量等于放出的02的物质的量，所以在恒温下：n= V△p/RT=P2V2/RT 所以： V= P2V2/△p=40 dm

3

例2 在300 K下，测得总压力为120 kPa的A与B的理想气体混合物的密度为1.186 kg·m。求此混合气体中B的分压力PB。已知MA= 39.9×10-3 kg·mol-1，MB= 20.2×10-3 kg·mol-1。

分析：已知T=300 K，p（总）=120 kPa，密度p=1.186 kg·m。由PB= yBP（总）知，此题的关键是求出yB，为求yB应先求出此混合气体的平均摩尔质量M。

解：有=m/V与pV=（m／M）RT相结合，可得

-3

-3

M= RT/p（总）= 24.65×10-3 kg·mol-1 因为 M=MA（1-yB）+MByB 所以 yB= 0.774

PB= PB= yBP（总）=0.774×120kPa= 92.9 kPa 1.3真实气体的p、V、T关系

1、由于真实气体的pVT之间关系不符合理想气体状态方程，即pV≠nRT，为了使真实气体的pV与nRT相关联，引进了一修正因子Z，即pV= ZnRT。

Z为压缩因子，其数值偏离1的大小反映了一定量真实气体与同温、同压的理想气体的偏差程度。Z的定义为： Z=PV/nRT=V（真）／V（理）

Z=1：为理想气体

Z＞1：真实气体的体积大于同温、同压下的理想气体的体积，难压缩。 Z＜1：真实气体的体积小于同温、同压下的理想气体的体积，易压缩。 2．范德华方程

范德华针对理想气体的分子不具有体积和分子间无相互作用力的特征，对理想气体状态方程进行修正，得到了适用于真实气体的状态方程，称范德华方程，其式为：

a

（P+

Vm

2

）（Vm-b）=RT

上式适用于物质的量为1 mol气体的范德华方程。其中a反映气体种类相关的特性，其值越大表明分子间引力越大；b则是表示1 mol真实气体因分子本身具有体积而使气体分子自由活动空间减小的数值。

例3 已知在350 K、20×106 Pa下，某实际气体的摩尔体积为0.20×10-3 m3．mol-1，求该气体的压缩因子为若干？计算结果说明什么问题？

解：对于实际气体，由压缩因子的定义可知 Vm（实）=ZRT/p= 0.20×10 m．mol (1)

在任何条件下，理想气体的压缩因子皆为1。在相同条件下

Vm（理）= RT/p=(8.314×350/20×106 ) m3．mol-1= 0.145×10-3 m3．mol-1 (2) 所以 Z= Vm（实））／Vm（理）=1.38 Z>I，说明该气体比理想气体难被压缩。

-3

3

-1

1.4饱和蒸气压、临界状态、对比参数及对应状态原理

饱和蒸气压和临界状态均是与真实气体液化过程密切相关的两种物理性质。 1、饱和蒸气压

在某温度T下液体与其蒸气平衡共存时平衡蒸气的压力称为该液体在温度T时的饱和蒸气压。纯液体的饱和蒸气压用符号p*表示。饱和蒸气压是液体的重要物理性质。在同一温度下，不同液体的饱和蒸气压数值不同，饱和蒸气压反映挥发能力相对大小。纯液体的饱和蒸气压随温度升高而加大。

2．临界状态

在纯物质的p-V图上存在一个气体与液体的摩尔体积（或密度）及其他值相同的点，亦即为气、液不分的点，此点称为临界点。该点的温度、压力及摩尔体积分别称为临界温度TC、临界压力PC及临界摩尔体积VC，统称为临界参数。这是物质重要的物理参数，尤其临界温度是气体能液化的最高温度，任一纯气体其温度高于该气体的临界温度时，无论施加多大压力都不能使该气体液化。临界压力则是在临界温度下气体液化的最低压力。

3、对比参数及对应状态原理

某气体处在温度T、压力P、体积V的状态，若将此状态的参数除以该气体的临界参数，所得的结果为对比参数。

Tr=T/TC，Pr=P/PC，Vr=V/Vc

实验证明，任意两种气体当它们有两个对比参数相同时，则它们第三个对比参数基本相同，这称之为对应状态原理。处在对应状态的任意两种气体，其压缩因子Z等亦基本相同。

二、热力学第一定律

热力学第一定律是能量守恒定律在有热、功交换的过程中的体现，是化工生产中的pVT变化、相变化及化学反应等过程所交换的功和热的计算基础。

2.1热力学基本概念 1．系统与环境

系统是指热力学所研究的对象，而环境则是指系统之外与系统有能量与物质交换的部分。根据系统与环境能量和物质交换的情况，系统可分为封闭系统、隔离系统、开放系统三种。热力学第一定律重点研究封闭系统。

2．状态与状态函数．

（系统的）状态是系统的热力学宏观性质综合的体现，从微观上看，是由大量分子、原子或离子等微观粒子组成的宏观集合体。宏观性质是由系统状态所决定，当系统状态一定，则系统所有宏观性质

也就一定，所以将系统的宏观性质称为状态函数。状态函数的特点：变化值只与始、末态有关，而与变化具体途径无关。

3．热力学平衡态（简称平衡态）

在经典化学热力学中系统的状态应是热力学平衡态。若无环境作用，系统的宏观性质（状态函数）不随时间而变，该系统就处在热力学平衡态。系统处在平衡态应达到三个平衡。

①热平衡：如系统内无绝热隔板存在，则系统内各处温度应相等。 ②力平衡：如系统内无刚性隔板存在，则系统各处压力应相等。

③相平衡与化学平衡：若系统中存在化学反应和相变化，则这些变化均应达到平衡。 4．过程与途径

系统状态发生的任何变化均称为过程，状态变化的具体历程则称为途径。物理化学中常遇到几种典型过程为：

（1）恒温过程：系统由始态变至终态的整个过程中系统的温度等于环境的温度且为常数，即T（系）=T（环）=常数。

（2）恒压过程：系统由始态变至终态的整个过程中，系统的压力等于环境的压力且为常数，即p（系）=p（环）=常数；若只是系统的始态压力p（始）和终态压力p（终）与环境压力p（环）相等，而且在整个过程中p（环）=常数，则此过程称等压过程；当系统的p（始）≠P（环），只有P（终）=p（环），而且在整个过程P（环）=常数，则为恒外压过程。

（３）恒容过程：系统由始态变至终态的整个过程中，系统的体积为一定值，即dＶ（系）=0过程。

（４）绝热过程：系统状态变化的整个过程中，系统与环境之间无热交换，即dQ =0的过程。 ⑤循环过程：当系统由某一状态出发，经历一系列的具体途径后又回到原来的状态的过程。